中国汉朝的科学家张衡,在公元132年就制成了世界上最早的地震仪——地动仪。这架仪器是铜铸的,形状像一个酒坛,四周铸着八条龙,龙头对着东、南、西、北、东南、西南、东北、西北8个方向。
地动仪是铜铸的,形状像一个酒坛,四周铸着八条龙,龙头对着东、南、西、北、东南、西南、东北、西北8个方向。龙嘴是活动的,都衔着一颗小铜球。每一个龙头下面,又放了一个张大了嘴的铜蛤蟆。要是哪个方向发生了地震,正好对着这个方向的龙嘴会自动张开,铜球恰好落在铜蛤蟆嘴里。
地动仪制成后,安置在当时的京都洛阳。在公元138年的一天,洛阳和往常一样,周围并没有什么动静,但正对西方的龙嘴突然张开,铜球落了下来,说明洛阳的西方发生了地震。可是洛阳人却没有感觉到,一些学者和官僚们纷纷议论,有的人还讥笑张衡的地动仪不灵。
过了几天,陇西(现在的甘肃省西南部)有人来报告,那一天当地发生了地震,大家才赞叹地动仪真是灵敏、准确。
张衡发明的地动仪,开创了人类使用科学仪器测报地震的历史。
长期以来,中外科学家一直给予极高的评价,认为它是利用惯性原理设计制成的,能探测地震波的主冲方向。在科学技术还很落后的2世纪初能做到这一点,确实是难能可贵的。它比欧洲创造的类似地震仪,早了1700多年。
在中国历史博物馆的陈列大厅里,许多国内外的参观者都被世界上第一架地震仪的复原模型所吸引。人们不觉惊叹古代中国人的'聪明智慧。
这架地震仪的发明者是我国东汉著名天文学家,南阳郡西鄂(今河南省南召县南)人张衡。他精通天文历算,曾两度担任执管天文的太史令。他在公元132年发明的世界上第一架测定地震方位曲地动仪,比国外类似仪器早一千多年
这架地震仪用精钢制成,圆径8尺,形状像个大酒樽。上面有个盖子,内部有一个中枢机械“都柱”。柱旁通着8条道,每条道上有发动机关,周围铸有8条龙。龙嘴里各含一个小锕球,对着东、西、南、北和东南、东北、西南、西北8个方位。在地上,对准龙嘴蹲着8个铜蛤蟆,昂着头,张着嘴巴。哪个方向如果发生了地震,仪器上对着这个方向的龙嘴就会张开,嘴里的铜球就落到蛤蟆嘴里发出响亮的声音,报告震源的方向。这是因为,在平时,地震仪平稳地放着,都柱也垂直竖立在仪器的中央。但因为都柱上粗下细,重心高,支面小,像个倒立的不倒翁,这样就极容易受震动而倾倒。譬如东方发生地震,东面的地壳自然发生波动,震波影响都柱,都柱自然倒向震动方向。沉重的都柱向东倒下后,于是推动了东方的横杆,横杆推开含有铜球的东面的龙嘴,于是龙嘴吐出了铜球。
有一次,位于仪器西方的龙嘴里的铜球“当啷”一声落到了蛤蟆嘴里。但洛阳并没有地震的征兆和感觉,有些人便议论纷纷,乘机讥笑说,张衡发明的地震仪并不科学。没想到过了几天,从西北来人飞报消息,说是距洛阳一千多里的兰州、临洗、陇西一带的陇西郡,发生了地震,大家这才信服了地震仪,赞叹它果真如此灵敏准确,从此,“铜龙报警”这个故事便在朝野上下和广大群众中广泛流传开来。
张衡为人正直、治学严谨。是我国科学文化史上一位多才多艺的科学家。他还研究制造成观测风向的候风仪,并曾制造出一种能飞的“木雕”等精巧机械,对天文、地理、数学、哲学都很有研究。他经过长期观察计算出,人们在一个地方看到的星座,共有两千五百多颗,这和现今天文学家的统计基本一致。他绘制的一幅地形图曾流传了好几百年。他还是东汉有名的文学家,着有《两京赋》。他又是东汉六大画家之一。
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